Методы оценки площади контакта колесных движителей с опорным основанием

Прогнозирование уровня воздействия сельскохозяйственной техники на почву необходимо как на этапах ее проектирования, так и при подборе шин к уже существующим образцам. Для решения поставленных задач авторами приведена оценка наиболее известных работ, посвященных описанию процесса взаимодействия колесных движителей тракторов и сельскохозяйственных машин с грунтовой поверхностью. Проанализировано тринадцать наиболее известных в России и за рубежом математических моделей, описывающих связь размерных параметров шин с величиной и формой пятна контакта. Предлагается методика оценки точности той или иной модели на основе анализа сопоставимости результатов расчета и результатов измерения контурной площади контакта шин с жесткой опорной поверхностью на специализированных стендах. В результате выявлено, что наиболее приемлемой является модель Э.Б. Станкевича, которая, благодаря своей простоте и высокой сходимости расчетных и измеряемых показателей, используется многими исследователями для практических расчетов, доказывая свою состоятельность как в случае с диагональными, так и с радиальными шинами. На основании проведенного анализа, а также по результатам обжатия современных шин предложена полуэмпирическая модель, связывающая размерные и деформационные параметры резинокордной оболочки с величиной площади контакта. Составной частью модели является формула для определения площади сечения условного цилиндра (имеющего те же габаритные размеры, что и шина) плоскостью, отстоящей от его центра на величину статического радиуса. Модель дополнена уточняющим коэффициентом, учитывающим высоту профиля и степень деформации шины. Ее довольно высокая точность (отклонение от результатов обжатия 74 образцов современных шин не превышает 5 %) и простота в использовании существенно упрощают процесс оценки уровня воздействия сельскохозяйственной техники на почву и подбора наиболее эффективного типа колесных движителей для уже существующих машин.

шина, движитель, сельскохозяйственная техника, площадь контакта, математическая модель